關鍵概念
物理學
摩擦力
運動
材料
介紹
你有沒有試過穿著襪子在光滑的木地板上助跑並滑行？如果你在地毯地面上或穿著鞋子嘗試同樣的動作會發生什麼？你的腳和地面表面之間的摩擦力大小決定了你滑行的效果。有些表面組合，例如襪子在木地板上，產生的摩擦力非常小。另一些組合，例如橡膠鞋底在木地板上，產生的摩擦力要大得多。在這個專案中，你將透過用橡皮筋沿表面發射微小物體來進行一個規模更小的摩擦實驗。你認為摩擦力會如何影響物體滑行的距離？
背景知識
摩擦力是阻止兩個相互接觸的表面之間運動的力。摩擦力是日常生活非常重要的一部分——沒有它，你將無法行走，因為你的腳會在地板上打滑！有時，表面具有高摩擦力非常重要，例如汽車在道路上的橡膠輪胎。另一些時候，我們希望表面具有低摩擦力，例如當你在操場上滑滑梯或在雪山上滑雪橇時。摩擦力的大小取決於相互接觸的材料。
另一個會影響物體摩擦力的因素是物體的重量。想象一下推動兩個盒子——一個比另一個重——由相同的材料製成。你必須更用力地推才能移動較重的盒子。這是因為重力對較重的盒子向下拉得更厲害，這增加了它與地板的摩擦力。在這個實驗中，你將保持所用物體的重量恆定，以便你可以測試不同的材料，而無需擔心重力的影響。
材料
橡皮筋
五到六個25美分硬幣疊
透明膠帶
光滑的木質表面，例如桌子或地板（如果你沒有木質表面，可以使用任何其他型別的光滑檯面或桌子。）
粗糙的地毯表面（如果你沒有地毯，可以在光滑表面上貼上幾張紙巾。）
尺子（可選）
準備工作
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將你的25美分硬幣疊在一起。用膠帶將它們包裹起來，使其固定在一起。確保硬幣疊的底部光滑，沒有尖銳的膠帶角伸出來。（這些角可能會卡在地毯上。）
確保你將要使用的木質和地毯表面沒有任何其他物體或障礙物。
步驟
用你的食指和拇指形成一個“C”形。
小心地將橡皮筋拉伸在你的食指和拇指之間，形成一個彈弓。
仍然小心地握住橡皮筋，將你的手倒過來，並將你的手指和拇指的指尖接觸木質表面，使橡皮筋正好位於表面之上。
將硬幣疊裝入你的彈弓中，並拉回橡皮筋。注意你拉回橡皮筋的距離；每次拉回相同的量非常重要。你認為當你釋放硬幣時會發生什麼？
鬆開硬幣以發射它們。仔細觀察，確保它們在木頭上滑動，而不是被髮射到空中或翻滾。如果硬幣滑動不順暢，調整你的橡皮筋並重試。
重複發射幾次，觀察硬幣滑行的距離。記住要確保每次將橡皮筋拉回相同的距離。硬幣滑行得很遠還是很快就停下來了？你認為這告訴你關於你的硬幣疊和木質表面之間的摩擦力的什麼資訊？
現在，在地毯上重複相同的過程。小心不要讓膠帶的任何角卡在地毯上。硬幣在地毯上滑行多遠？它們比在木頭上滑行得更遠還是更近？這告訴你關於硬幣疊和地毯之間的摩擦力的什麼資訊？它比在木頭上更高還是更低？
額外步驟：使用尺子記錄每次硬幣滑行的距離。將所有結果記錄在一個表格中，然後計算每個表面的平均距離。硬幣在木質表面上的平均滑行距離是多少？它們在地毯上的平均滑行距離是多少？
額外步驟：除了木頭和地毯之外，嘗試更多測試表面。如果你走到戶外，在堅硬、粗糙的表面上嘗試這個實驗，例如人行道或車道，會怎麼樣？在你家中可以找到的其他表面呢？硬幣在不同表面上滑行多遠？你能否僅透過觀察來猜測一個表面是具有高摩擦力還是低摩擦力？
額外步驟：使用不同的物體代替你的硬幣疊重複這個活動。例如，如果你用一塊大的橡皮鉛筆擦嘗試這個實驗，你的結果會如何變化？記住，物體的重量決定了它會遇到的摩擦力大小，所以儘量使用重量大致相同的物體。（你可以使用廚房秤來稱量不同的物體。）你能找到一個總是比硬幣滑行得更遠的物體嗎？有沒有總是滑行得沒那麼遠的物體？
[分隔符]
觀察和結果
硬幣在光滑的木質表面上滑行得更遠還是在地毯上？
你應該已經發現硬幣在光滑的木質表面上比在地毯上滑行得遠得多。根據你的橡皮筋的強度以及你拉回它的距離，你甚至可能將它們一直髮射到桌子或檯面之外！發生這種情況是因為硬幣疊和地毯的粗糙表面之間的摩擦力比它們和光滑的木質表面之間的摩擦力大得多。由於減緩它們速度的摩擦力較小，硬幣可以在木頭上滑行更遠的距離，然後最終停止。
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